构造叠加晕方法在庞家河金矿深部找矿中的应用

　　摘要：构造叠加晕方法是利用矿体赋存在岩石中的地球化学分散晕进行找矿的地球化学方法，在深部盲矿找矿方面具有较大优势。文章在庞家河金矿开展构造叠加晕研究，建立矿床的构造叠加晕模型,确定盲矿预测标志，并对矿床的深部及其周围进行盲矿预测，提出预测靶区，评价矿区深部的成矿潜力。
　　关键词：庞家河金矿；构造叠加晕；深部找矿；元素指示标志
　　引言
　　庞家河金矿位于陕西省凤县，隶属凤县唐藏镇管辖，其地质工作始于上世纪八十年代，勘查期间，由于资金和外界干扰，对已知矿床的详查和勘探不深入，缺乏深部探索工程。自1994年掠夺性开采开采以来，现矿山开采由地表实际下降350m，到达1080m标高。按2001～2003年三年平均采选能力估算，服务年限仅有2.8年，已属资源严重危机矿山。构造叠加晕方法不仅发展了原生晕找盲矿的理论，而且开创了一种在矿区己知矿体深部预测第二个富集带盲矿体的新方法、新技术，提高了找矿效果。因此，以构造叠加晕找矿方法为手段，科学的对庞家河金矿深部成矿潜力进行研究，有利于指导综合找矿和解决矿山资源危机现状。
　　1地质概况
　　1.1矿区地质特征
　　庞家河金矿床处于秦岭褶皱系凤县～柞水～山阳海西褶皱系北缘。矿区出露地层主要为泥盆系上统下东沟组和中统青石垭组，总体呈东西向展布，庞家河金矿床赋存在泥盆系上统下东沟组砂质绢云千枚岩、变质细砂岩、变质粉砂岩中（图1）。
　　矿区褶皱构造主要为吴家沟～庞家河～长沟复式倒转背斜，庞家河金矿就产于该复式倒转背斜正常翼（南翼）靠近轴部附近。该复式倒转背斜的轴部及两翼地层都为上泥盆统下东沟组，在矿区以南见中泥盆统青石垭组，背斜轴走向近东西，其北翼产状350°～20°∠28°-80°，南翼产状155°～165°∠60°～80°。矿区一级断裂构造为近东西向的唐藏～丹凤～商南大断裂，次一级构造以北西西向和北东东向为主，这三组断裂构造，将庞家河矿区组成一个菱形块体，庞家河金矿就位于其中的小菱形块体。
　　矿区周边岩浆活动强烈，形成岩体环绕矿区，主要有东北部的唐藏岩体（οδ43），南部的何家庄岩体（γ51），西部的柳杀沟岩体（γ51），北西侧大台沟出露有中粒花岗岩体，且周边岩脉发育较多，分布较广。矿区周围广泛分布的岩浆岩及岩脉，为矿区内地层中金元素的活化迁移富集提供了充足的热动力来源，同时也能提供成矿热液，是金矿化较为有利的因素。
　　
　　
　　1-第四系黄土冲积层残坡积物；2-上泥盆统下东沟组:砂质绢云千枚岩、变质细砂岩、变质粉砂岩；
　　3-上泥盆统下东沟组:变质石英砂岩;4-上泥盆统下东沟组:石英岩;5-石英脉;
　　6-闪长玢岩脉;7-斜长玢岩脉;8-花岗斑岩脉;9-地质界线；10-地层产状；
　　11-实测及推测断裂构造及产状；12-地表金矿体及编号
　　图1陕西省庞家河金矿地形地质图
　　1.2矿体特征
　　矿床内有五条矿带，自北向南依次为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ号金矿带。北部Ⅰ、Ⅱ号带相距较近，但仅为矿化蚀变带；Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ号为工业矿体，其中Ⅲ号金矿体地表出露长度260m，地表出露标高1430m～1280m，矿体赋存标高1430～1030m，矿体倾斜最大延伸400m，形态呈似层状,矿体倾向165°～185°，倾角66°～81°。Ⅳ号金矿体地表出露长度460m，地表出露标高1448m～1185m，矿体赋存标高1448～1030m，倾斜最大延伸418m，形态呈似层状,矿体倾向165°～185°，倾角63°～81°。Ⅴ号金矿体地表出露长度360m，地表出露标高1430m～1180m，矿体赋存标高1430m～1020m，倾斜最大延深410m，形态呈似层状,矿体倾向168°～181°，倾角65°～80°。
　　2构造叠加晕原理
　　叠加晕找矿方法是利用矿体或其他地质体周围赋存在岩石中的地球化学分散晕进行找矿的地球化学方法，在找深部盲矿床方面具有较大优势。金矿受构造控制，构造活动有脉动性，金矿成矿晕不仅具有时间上的多期、多阶段叠加特点，而且在空间上有多种叠加结构，每次成矿形成的矿体（晕）都有明显的轴向分带，即每次成矿形成的矿体都有自已的前缘晕、近矿晕和尾晕,当上、下两个矿体相近时,则上部矿体的尾晕与下部矿体的前缘晕叠加共存。不同期或不同阶段形成的矿体及原生晕在空间上均有同位、部分同位等多种复杂的叠加结构（图2）。
　　金矿床原生地球化学异常垂直分带序列从上到下是:Hg→Sb、As→Pb→Zn、Ag→Au、Cu→Mo、Bi、Mn、Co、Ni、Sn。单阶段形成的矿体，其地球化学垂直分带结构具有前缘、尾晕以及正常的轴向分带序列，即前缘晕指示元素As，Sb，Hg在矿体上部出现强异常，向矿体下方和尾部异常强度明显减弱；近矿晕元素Au，Ag，Cu，Pb，Zn等在矿体中部异常值最高；尾晕元素Bi，Mo，Co，Ni等在矿体下部或尾部强异常出现。
　　在构造叠加晕的剖面图或垂直纵投影图上，对深部盲矿预测的关键是：看前缘指示元素As，Sb，Hg，B异常强度从上部已知矿体前缘→头部→中部→下部→尾晕的变化趋势，在有金异常的条件下，若是由强→弱，最后又变强（前、尾晕共存），或前缘晕指示元素从上→下异常强度都很强，到矿体尾部同样是前、尾晕共存，是指示深部还有盲矿存在的重要标志，若在矿体中、下部出现前、尾晕共存，则指示矿体向下延伸很大。
　　
　　图2金矿体构造叠加晕垂直纵投影示意图（李惠,张国义，2005）
　　3庞家河金矿床的构造叠加晕模型
　　选择Ⅳ号矿体为研究对象，收集并综合分析以往地质资料，运用构叠加晕理论与方法，建立矿床的构造叠加晕模型,确定Ⅳ号主矿体深部找矿勘查靶区及深部找矿潜力，从而为矿山今后的勘查设计提供依据。
　　3.1模型建立
　　首先，选择Ⅳ号主矿体，在11号、19号及23号勘探线选取120个分析样，对Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As、Sb、Hg、Bi、Mo、Co、Ni等元素进行统计与分析，确定前缘晕、近矿晕及尾晕指示元素的边界值（表1）；其次，圈定出各元素的品位等值线图，参照边界取值进行求交运算，分别建立研究区11、19、23号勘探线的近矿晕、前缘晕及尾晕模型，最后将其进行叠加，建立构造叠加晕模型；最后，将11、19、23号勘探线构造叠加晕模型按照标高综合叠加成图，从宏观角度对矿体晕的形态特征及延展规律进行展示（图3），确定盲矿预测标志，对庞家河金矿床的深部及其周围进行盲矿预测，提出预测靶位，评价庞家河金矿区的深部成矿潜力与开采前景。
　　根据矿晕的判定标准可知，若在矿体中、下部出现前、尾晕共存，则指示矿体向下延伸较大。由图3可看出，11、19、23号勘探线中、下部均有前、尾晕共存现象，故推断矿体深部有盲矿存在。
　　3.2盲矿定位定量预测
　　依据建立的构造叠加晕模型及数学统计方法，预测、深部盲矿的埋深及品位值，对其进行定位定量预测。
　　首先，按照近矿晕的位置，将构造叠加晕模型分为不同的分段，分别统计每个分段中各个取样点元素的平均值、相邻两个分段的近矿晕的垂距h、下一分段（注：相对于第一分段，第二分段即称为“下一分段”）近矿晕的垂高H、下一分段金平均品位C。其思路是：根据上一分段的元素平均值与下一分段的垂距、金平均品位的关系，建立多元回归方程，达到预测深部盲矿位置和品位的目的。
　　其次，建立并求得h、H、C与指示元素之间的多元回归方程（公式1、2、3）：
　　h=61-0.01834×As-0.752×Sb（公式1）
　　H=79-0.01122×As-0.2490×Sb（公式2）
　　C=1.2+0.000859×As+0.0269×Sb（公式3）
　　最后，利用公式求得：23线1000m以下预测盲矿延伸较大，盲矿顶部与上一分段近矿晕底部的垂距44.81米，盲矿垂高71.30米，金平均品位1.88×10-6g/t；19线950m以下预测有盲矿存在，盲矿顶部与上一分段近矿晕底部的垂距17.25米，盲矿垂高56.09米，金平均品位3.11×10-6g/t；11号线850m标高以下预测有盲矿存在，盲矿顶部与上一分段近矿晕底部的垂距60.63米，盲矿垂高78.87米，金平均品位1.21×10-6g/t。据此，可对盲矿进行定位预测及定量预测（表2）。
　　
　　
　　表1：近矿晕、前缘晕、尾晕指示元素边界取值
　　近矿晕 Au>=0.5,Ag>=0.5,Cu>=30,Pb>=60,Zn>=80
　　前缘晕 As>=30,Sb>=2,Hg>=0.05
　　尾晕 Co>=20,Mo>=1.5,Bi>=0.3,Ni>=25
　　表223、19、11号勘探线盲矿定量预测
　　 与上一分段垂距h（m） 盲矿垂高H（m） 盲矿上标高（m） 盲矿下标高（m） 金平均品位C（×10-6g/t）
　　23号线 44.81 71.30 996 925 1.88
　　19号线 17.25 56.09 926 870 3.11
　　11号线 60.63 78.87 820 750 1.21
　　
　　
　　图311、19、23号勘探线综合构造叠加晕模型
　　4结论
　　（1）文章得益于研究区以往丰富的地质资料，利用构造叠加晕理论和方法预测深部盲矿，具有科学性和可靠性。该方法在老矿区（特别是有危机的矿山）深部及其外围盲矿的预测中,指导矿山探矿增储,延长矿山服务年限,将发挥更大的作用。
　　（2）Ⅳ号矿体的构造叠加晕模型反映出矿体具有串珠状多个富矿体中心的特点,每个富矿体都有自己的前缘晕和尾晕,而且上部富矿体的尾晕与侧伏方向的下部富矿体的前缘晕共存，反映了Ⅳ号矿体具有膨大富集、收缩变贫的特点。
　　（3）本次预测出三个找矿靶区，分别是23勘探线996米标高至925米标高范围；19勘探线926米标高至870米标高范围；11号勘探线829米标高至750米标高范围。这些成果对于下一步的矿山地质勘查开发，具有明确的指导意义。经过今后工程揭露的验证，有利于进一步发展构造叠加晕预测方法，提高找矿效果。
　　
　　参考文献:
　　[1]李惠,张国义,禹斌.金矿区深部盲矿预测的构造叠加晕模型及找矿效果.北京:地质出版社,2005.
　　[2]李惠,郑涛,汤磊等.陕西双王金矿床的原生叠加晕模式.桂林工学院学报,2000,20(4):327-332.
　　[3]杨宏林,韩晓燕.陕西葫芦沟金矿床原生叠加晕模型.矿产与地质,2005(6):704-709.
　　[4]高延龙,董帅民,王支农等.构造叠加晕在河南秦岭金矿区的找矿效果.黄金科学技术,2003,11(3):11-14.
　　[5]邵建波,赵宗勤,张北廷等.构造叠加晕在陕西东桐峪金矿区深部的预测效果.矿产与地质,2006,20(4-5):468-471.
　　[6]李惠,王支农,上官义宁等.金矿床(体)深部盲矿预测的构造叠加晕前、尾晕共存准则.地质找矿论丛,2002,17(3):195-197.
　　[7]李惠,张国义,王支农等.小秦岭石英脉型金矿床的构造叠加晕模式.地质与勘探,2004,40(4):51-54.
　　[8]唐俊智,王学乾,王志平等.东牟平金牛山金矿床的构造叠加晕研究及深部预测.黄金科学技术,2007,15(4):4-8.
　　[9]李树海,皮清明,刘海兴等.滇西宝兴厂金矿用构造叠加晕预测深部找矿方向.四川地质学报,2007,27(4):262-265.

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